2022年廣東省揭陽(yáng)市南怡中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022年廣東省揭陽(yáng)市南怡中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.為了測(cè)定滑塊與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置，其中圓弧形滑槽末端與桌面相切。第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑槽固定于桌面右端，末端與桌子右端M對(duì)齊，滑塊從滑槽頂端由靜止釋放，落在水平面的P點(diǎn)；第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑槽固定于桌面左側(cè)，測(cè)出末端N與桌子右端M的距離為L(zhǎng)，滑塊從滑槽頂端由靜止釋放，落在水平面的Q點(diǎn)，已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力(1)實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)出的物理量是(用代號(hào)表示)：

。A．滑槽的高度h；

B．桌子的高度H；

C．O點(diǎn)到P點(diǎn)的距離d1；D．O點(diǎn)到Q點(diǎn)的距離d2；

E．滑塊的質(zhì)量m．(2)寫出動(dòng)摩擦因數(shù)μ的表達(dá)式是μ=

。(3)如果第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑塊沒有滑出桌面，測(cè)得滑行距離為x。則動(dòng)摩擦因數(shù)可表示為μ=

。參考答案：見解析（1）還需要測(cè)出的物理量是MO的高度H，OP距離d1，O Q距離d2；故應(yīng)填寫B(tài)CD。（2）根據(jù)題意，由動(dòng)能定理可得，，，解得。（3）根據(jù)題意，由動(dòng)能定理可得，，解得。MO的高度h，OP距離x1，OP′距離x22.（單選）質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在x－y平面上做曲線運(yùn)動(dòng)，在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖所示，下列說法正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)的初速度為5m/sB．質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3NC．質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直D．2s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為6m/s參考答案：B3.（06年全國(guó)卷Ⅱ）ab是長(zhǎng)為l的均勻帶電細(xì)桿，P1、P2是位于ab所在直線上的兩點(diǎn)，位置如圖所示。ab上電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)在P1處的場(chǎng)強(qiáng)大小為E1，在P2處的場(chǎng)強(qiáng)大小為E2。則以下說法正確的是A.兩處的電場(chǎng)方向相同，E1＞E2

B.兩處的電場(chǎng)方向相反，E1＞E2C.兩處的電場(chǎng)方向相同，E1＜E2

D.兩處的電場(chǎng)方向相反，E1＜E2參考答案：答案：D解析：由對(duì)稱性可知，P1左端桿內(nèi)內(nèi)的電荷與P1右端內(nèi)的電荷在P1處的場(chǎng)強(qiáng)為零，即P1處場(chǎng)強(qiáng)E1是由桿的右端內(nèi)電荷產(chǎn)生的。而P2處場(chǎng)強(qiáng)E2可看作是桿的右端內(nèi)的電荷在P2處的合場(chǎng)強(qiáng)，由對(duì)稱性可知，桿的右端內(nèi)的電荷在P2處場(chǎng)強(qiáng)大小也為E1，若假定桿的右端內(nèi)的電荷在此處場(chǎng)強(qiáng)為E/，由電場(chǎng)的合成可知：E2=E1+E/,E2>E1，由此分析可知，兩處場(chǎng)強(qiáng)方向相反，故D選項(xiàng)正確。4.如圖11所示，長(zhǎng)方體發(fā)電導(dǎo)管的前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體，上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體電極，兩極間距為d，極板面積為S，這兩個(gè)電極與可變電阻R相連。在垂直前后側(cè)面的方向上，有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為的高溫電離氣體，氣體以速度v向右流動(dòng)，并通過專用管道導(dǎo)出。由于運(yùn)動(dòng)的電離氣體，受到磁場(chǎng)的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢(shì)。若不計(jì)氣體流動(dòng)時(shí)的阻力，由以上條件可推導(dǎo)出可變電阻消耗的電功率。調(diào)節(jié)可變電阻的阻值，根據(jù)上面的公式或你所學(xué)過的物理知識(shí)，可求得可變電阻R消耗電功率的最大值為

A．

B．

C．

D．參考答案：B運(yùn)動(dòng)的電離氣體，受到磁場(chǎng)的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，其內(nèi)阻為r=ρ

根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)外電阻等于電源的內(nèi)阻，即R=r時(shí)，外電阻消耗的電功率最大．

此時(shí)R=ρ，代入電功率中得到，最大電功率Pm=．故選B。5..處于紙面內(nèi)的一段直導(dǎo)線長(zhǎng)L＝1m，通有I＝1A的恒定電流，方向如圖所示．將導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它受到垂直于紙面向外的大小為F＝1N的磁場(chǎng)力作用．據(jù)此()A．能確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向B．能確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，不能確定它的大小C．能確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，不能確定它的方向D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向都不能確定參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.質(zhì)量為Ｍ的物體置于傾角為a的斜面上，靜止時(shí)摩擦力為Mgsina，滑動(dòng)時(shí)摩擦力為mMgcosa，m為物體與斜面之間的摩擦系數(shù)，則當(dāng)物體在斜面上做運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體受到的摩擦力同時(shí)滿足以上兩式，此時(shí)斜面傾角和摩擦系數(shù)之間的關(guān)系為。參考答案：

答案：勻速直線運(yùn)動(dòng)

，

tga=m7.如圖甲，水平面內(nèi)的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)分別位于直角三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)上，已知AB=3m，AC=4m。t0=0時(shí)刻A、B同時(shí)開始振動(dòng)，此后形成的波動(dòng)圖象均如圖乙，所形成的機(jī)械波在水平面內(nèi)傳播，在t=4s時(shí)C點(diǎn)開始振動(dòng)。則該機(jī)械波的傳播速度大小為_________；兩列波相遇后，C點(diǎn)振動(dòng)_________（填“加強(qiáng)”或“減弱”）。該列波的波長(zhǎng)是______m，周期是______s。參考答案：（1）1m／s

減弱

2m

2s

8.體積為V的油滴，落在平靜的水面上，擴(kuò)展成面積為S的單分子油膜，則該油滴的分子直徑約為

。已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，油的摩爾質(zhì)量為M，則一個(gè)油分子的質(zhì)量為

。參考答案：答案：D=

m=解析：?jiǎn)畏肿佑湍た梢暈闄M截面積為S，高度為分子直徑D的長(zhǎng)方體，則體積V=SD，故分子直徑約為D=；取1摩爾油，含有NA個(gè)油分子，則一個(gè)油分子的質(zhì)量為m=。9.由某種材料制成的電器元件，其伏安特性曲線如圖所示?，F(xiàn)將該元件接在電動(dòng)勢(shì)為8V，內(nèi)阻為4Ω的電源兩端，則通過該元件的電流為__________A。若將兩個(gè)這樣的元件并聯(lián)接在該電源上，則每一個(gè)元件消耗的功率為__________W。參考答案：1.0；1.510.12．某同學(xué)將量程為200μA、內(nèi)阻為500Ω的表頭μA改裝成量程為1mA和10mA的雙量程電流表，設(shè)計(jì)電路如圖（a）所示。定值電阻R1=500Ω，R2和R3的值待定，S為單刀雙擲開關(guān)，A、B為接線柱?；卮鹣铝袉栴}：（1）按圖（a）在圖（b）中將實(shí)物連線；（2）表筆的顏色為

色（填“紅”或“黑”）（3）將開關(guān)S置于“1”擋時(shí)，量程為

mA；（4）定值電阻的阻值R2=

Ω，R3=

Ω。（結(jié)果取3位有效數(shù)字）（5）利用改裝的電流表進(jìn)行某次洞里時(shí)，S置于“2”擋，表頭指示如圖（c）所示，則所測(cè)量電流的值為

mA。

參考答案：(1)如圖；(2)黑；(3)10；(4)225，250；(5)0.780(0.78同樣給分)

11.某同學(xué)做《共點(diǎn)的兩個(gè)力的合成》實(shí)驗(yàn)作出如圖所示的圖，其中A為固定橡皮條的固定點(diǎn)，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)合點(diǎn)，圖中___________是F1、F2合力的理論值，___________是合力的實(shí)驗(yàn)值，需要進(jìn)行比較的是_________和___________，通過本實(shí)驗(yàn)，可以得出結(jié)論：在誤差允許的范圍___________是正確的。參考答案：F;

F’;

F和F’;其合力的大小和方向?yàn)镕1和F2的線段為鄰邊的對(duì)角線12.如圖，由a、b、c三個(gè)粗細(xì)不同的部分連接而成的圓筒固定在水平面上，截面積分別為2S、S和S．已知大氣壓強(qiáng)為p0，溫度為T0．兩活塞A和B用一根長(zhǎng)為4L的不可伸長(zhǎng)的輕線相連，把溫度為T0的空氣密封在兩活塞之間，此時(shí)兩活塞的位置靜止在圖中位置．則此時(shí)輕線的拉力為0．現(xiàn)對(duì)被密封的氣體加熱，使其溫度緩慢上升到T時(shí)兩活塞之間氣體的壓強(qiáng)可能為p0或（忽略活塞與圓筒壁之間的摩擦）．參考答案：考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程；封閉氣體壓強(qiáng)．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：加熱前，AB活塞處于平衡狀態(tài)，由平衡方程可得內(nèi)部氣體壓強(qiáng)和輕繩的張力．加熱后由于沒有摩擦，兩活塞一起向左緩慢移動(dòng)，氣體體積增大，壓強(qiáng)保持p1不變，若持續(xù)加熱，此過程會(huì)一直持續(xù)到活塞向左移動(dòng)的距離等于l為止，此時(shí)B被擋住，活塞不能繼續(xù)移動(dòng)；根據(jù)蓋?呂薩克定律可得此時(shí)被封閉氣體的溫度，以此溫度為分界，做討論可得結(jié)果．解答：解：設(shè)加熱前，被密封氣體的壓強(qiáng)為p1，輕線的張力為f，根據(jù)平衡條件可得：對(duì)活塞A：2p0S﹣2p1S+f=0，對(duì)活塞B：p1S﹣p0S﹣f=0，解得：p1=p0，f=0；即被密封氣體的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)相等，輕線處在拉直的松弛狀態(tài)，這時(shí)氣體的體積為：V1=2Sl+Sl+Sl=4Sl，對(duì)氣體加熱時(shí)，被密封氣體溫度緩慢升高，兩活塞一起向左緩慢移動(dòng)，氣體體積增大，壓強(qiáng)保持p1不變，若持續(xù)加熱，此過程會(huì)一直持續(xù)到活塞向左移動(dòng)的距離等于l為止，這時(shí)氣體的體積為：V2=4Sl+Sl=5Sl，由蓋?呂薩克定律得：=，解得：T2=T0，由此可知，當(dāng)T≤T2=T0，時(shí)，氣體的壓強(qiáng)為：p2=p0當(dāng)T＞T2時(shí)，活塞已無法移動(dòng)，被密封氣體的體積保持V2不變，由查理定律得：=，解得：p=，即當(dāng)T＞T2=T0時(shí)，氣體的壓強(qiáng)為：p=；故答案為：0；p0或．點(diǎn)評(píng)：本題重點(diǎn)在于對(duì)被封閉氣體狀態(tài)變化的討論，依據(jù)給定的情形，氣體會(huì)做兩種變化：1、等壓變化．2、等容變化．能討論出來這兩點(diǎn)是本題的關(guān)鍵．13.用M表示地球質(zhì)量，R表示地球半徑，T表示地球自轉(zhuǎn)周期，G表示萬有引力常量，則地面上物體的重力加速度為g=

，地球同步衛(wèi)星的軌道高度為h=

．參考答案：；﹣R．【考點(diǎn)】同步衛(wèi)星．【分析】根據(jù)已知量，地球表面的物體受到的重力等于萬有引力可求出近地軌道處的重力加速度；地球的同步衛(wèi)星的萬有引力提供向心力，可以求出地球同步衛(wèi)星的高度．【解答】解：地球表面的物體受到的重力等于萬有引力，有：=mg

解得：g=，地球的同步衛(wèi)星的萬有引力提供向心力：=m解得：r=那么地球同步衛(wèi)星的軌道高度為：h=﹣R；故答案為：；﹣R．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(2)一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強(qiáng)將如何變化？請(qǐng)你從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)加以解釋．如果在此過程中氣體對(duì)外界做了900J的功，則此過程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？(簡(jiǎn)要說明理由)參考答案：一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強(qiáng)減?。欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體，溫度不變時(shí)，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，當(dāng)氣體對(duì)外做功時(shí)氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對(duì)外做的功，即900J.15.（8分）為確定愛因斯坦的質(zhì)能方程的正確性，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用動(dòng)能為MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個(gè)粒子，測(cè)得兩個(gè)粒子的動(dòng)能之和為MeV。寫出該反應(yīng)方程，并通過計(jì)算說明正確。（已知質(zhì)子、粒子、鋰核的質(zhì)量分別取、、）參考答案：核反應(yīng)方程為核反應(yīng)的質(zhì)量虧損，由質(zhì)能方程可得，質(zhì)量虧損相當(dāng)?shù)哪芰縈eV而系統(tǒng)增加的能量MeV，這些能量來自核反應(yīng)中，在誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為相等，所以正確。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，質(zhì)量為3m的木板靜止在光滑的水平面上，一個(gè)質(zhì)量為2m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），靜止在木板上的A端，已知物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初速度v0水平向右射入物塊并穿出，已知子彈穿出物塊時(shí)的速度為，子彈穿過物塊的時(shí)間極短，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g．求：①子彈穿出物塊時(shí)物塊的速度大?。谧訌棿┏鑫飰K后，為了保證物塊不從木板的B端滑出，木板的長(zhǎng)度至少多大？參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律；機(jī)械能守恒定律．.專題：動(dòng)量與動(dòng)能定理或能的轉(zhuǎn)化與守恒定律綜合．分析：①設(shè)子彈穿過物塊時(shí)，對(duì)子彈和物塊組成的系統(tǒng)，由于所受的外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律求解子彈穿出物塊時(shí)物塊的速度大?。谖飰K剛好到達(dá)木板右端時(shí)，板的長(zhǎng)度最短，此時(shí)物塊和木板達(dá)到共同的速度，對(duì)于它們組成的系統(tǒng)，運(yùn)用動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律列式，即可求得木板的長(zhǎng)度．解答：解：①設(shè)子彈穿過物塊時(shí)物塊的速度為v1，對(duì)子彈和物塊組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律得：

mv0=m+2mv1，解得，v1=②物塊和木板達(dá)到的共同速度為v2時(shí)，物塊剛好到達(dá)木板右端，這樣板的長(zhǎng)度最小為L(zhǎng)，對(duì)物塊和木板組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒得：

2mv1=5mv2，此過程系統(tǒng)摩擦生熱：Q=2μmgL由能量守恒定律得：2μmgL=﹣代入數(shù)據(jù)解得：L=答：①子彈穿出物塊時(shí)物塊的速度大小是．②子彈穿出物塊后，為了保證物塊不從木板的B端滑出，木板的長(zhǎng)度至少為．點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律，綜合性較強(qiáng)，對(duì)學(xué)生的能力要求較高，需加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練．17.如圖復(fù)16-6所示，軸豎直向上，平面是一絕緣的、固定的、剛性平面。在處放一帶電量為的小物塊，該物塊與一細(xì)線相連，細(xì)線的另一端穿過位于坐標(biāo)原點(diǎn)的光滑小孔，可通過它牽引小物塊?，F(xiàn)對(duì)該系統(tǒng)加一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向垂直與軸，與軸夾角為（如圖復(fù)16-6所示）。設(shè)小物塊和絕緣平面間的摩擦系數(shù)為,且靜摩擦系數(shù)和滑動(dòng)摩擦系數(shù)相同。不計(jì)重力作用?，F(xiàn)通過細(xì)線來牽引小物塊，使之移動(dòng)。在牽引過程中，我們約定：細(xì)線的端只準(zhǔn)沿軸向下緩慢移動(dòng)，不得沿軸向上移動(dòng)；小物塊的移動(dòng)非常緩慢，在任何時(shí)刻，都可近似認(rèn)為小物塊處在力平衡狀態(tài)。若已知小物塊的移動(dòng)軌跡是一條二次曲線，試求出此軌跡方程。參考答案：設(shè)所加勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為，它在方向和方向的分量分別為，。由于物塊帶負(fù)電，電場(chǎng)作用于物塊的電力的兩個(gè)分量分別為

（1）

（2）在平面內(nèi)，方向沿軸正方向．垂直于平面，被絕緣平面的支持力所平衡，故物塊對(duì)絕緣平面的正壓力的大小和的大小相等，即

絕緣平面作用于物塊的摩擦力

（3）的方向決定于物塊移動(dòng)的方向．根據(jù)題意，物塊在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)可看做是一種在力平衡下的緩慢移動(dòng)．作用于物塊的三個(gè)力、和線的拉力都在平面內(nèi)．物塊在任一位置達(dá)到平衡時(shí)的受力情況如圖預(yù)解16-6所示。為細(xì)線與軸的夾角。把沿和方向分解得

用和表示的兩個(gè)分量，物塊平衡時(shí)，有

（4）

（5）由（4）、（5）式得注意到（3）式，得得

或

（6）因要小物塊緩慢移動(dòng)，需要細(xì)線牽引，不符合題意，應(yīng)舍去．因，，將代入（4）、（5）式，有

摩擦力方向的斜率

（7）是摩擦力方向與軸夾角的正切，即摩擦力方向的斜率，因摩擦力始終沿軌道的切線方向，故也就是軌道切線的斜率．下面，通過對(duì)（7）式的分析來尋找軌道方程．當(dāng)中一0，k－co即在起點(diǎn)A時(shí)，軌道的切線與x軸垂直當(dāng)，，即在起點(diǎn)時(shí)，軌道的切線與軸垂直。當(dāng)，，一種情況是小物塊運(yùn)動(dòng)到軸上后，沿軸做直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，但這與題設(shè)軌跡移動(dòng)是一條二次曲線不符，因而它一定表示軌道在點(diǎn)的切線與軸垂直．在二次曲線中，曲線上兩點(diǎn)切線相互平行的只有橢圓或圓．又因?yàn)?、兩點(diǎn)的切線與它們的連線相垂直，這連線應(yīng)為曲線的軸線，且在軸上，另一軸在它的垂直平分線上且與軸平行。曲線與此軸線的交點(diǎn)的切線的斜率為0.代入（7）式得，故該曲線為圓，其方程為

（8）18.如圖10所示，質(zhì)量為m的小球，由長(zhǎng)為l的細(xì)線系住，線能承受的最大拉力是9mg，細(xì)線的另一端固定在A點(diǎn)，AB是過A的豎直線，E為AB上的一點(diǎn)，且AE=0.5l，過E